小议SMA沥青混合料的施工程序与质量控制(通用12篇)
小议SMA沥青混合料的施工程序与质量控制 篇1
沥青玛蹄脂混合料(SMA)路面施工质量控制
针对SMA路面结构关键工序施工质量控制中存在的问题,从SMA材料的`施工细节上分析了其时路面质量的影响,并提出了相应的处理措施.
作 者:张军彪 ZHANG Jun-biao 作者单位:山西长兴路桥工程有限公司,山西长治,046000刊 名:科技情报开发与经济英文刊名:SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY年,卷(期):201020(13)分类号:U416.2关键词:路面施工 SMA 改性沥青 施工质量控制
小议SMA沥青混合料的施工程序与质量控制 篇2
1.1 施工准备
沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的施工与一般沥青混合料不同,各种材料必须符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。
(1)粗集料:
应使用石质坚硬、具有棱角、表面粗造、耐磨耗、抗冲击、形状接近立方体,有良好的嵌挤能力的集料,并应符合沥青抗滑表层对粗集料的质量技术要求。
SMA混合料所用的粗集料最大粒径为19mm。
(2)细集料:
用于沥青玛蹄脂碎石混合料的细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有一定的棱角。应选用加工的机制砂,规格为0~3mm、3~5mm。
(3)填料:
SMA面层所用的填料即矿粉,采用石灰石加工的矿粉,不得含有泥土及杂物,要求干燥、洁净、无杂质、无结团。
(4)沥青:
沥青玛蹄脂碎石混合料所用沥青应具有较高的粘度,应与集料有良好的粘附性,SMA面层所用沥青必须符合规范要求,沥青进场前必须检验各项指标,合格方可进场。
(5)纤维稳定剂:
SMA面层必须掺入纤维稳定剂,路用纤维有三大类,木质素纤维、矿物纤维和有机纤维。用于SMA的纤维稳定剂多为木质纤维,纤维稳定剂的用量为沥青混合料总量的0.3%。
1.2 SMA混合料拌和
拌和SMA混合料的设备应是间歇式沥青混合料拌和设备,并配有纤维稳定剂自动投料装置,另外矿粉的投入能力也应符合填料数量的要求,应加大矿粉投入量。
SMA的拌和进料程序及工艺流程:不同规格的冷集料(碎石、机制砂)→进入冷集料定量给料装置的各料斗中,按容积进行粗配→进入冷集料传输工作带→进入干燥滚筒烘干加热→进入热集料提升装置转动→进入热集料筛分机筛分→热集料进入临时贮料斗暂时贮存→进入热集料计量装置精确称量→加入纤维→进入搅拌装置中搅拌,即干拌;矿粉进入矿粉贮料仓→定量给料装置→进入搅拌机中搅拌;沥青→沥青保温罐→沥青定量给料装置→进入搅拌锅中搅拌,拌和好的混合料成品→直接装车运至摊铺工地。
1.3 SMA混合料拌和时间
SMA混合料的拌和时间比一般沥青混合料时间长,干拌时间比一般沥青混合料增加5~10s。
1.4 SMA混合料拌和温度
沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的拌和温度应由沥青结合料粘度确定,由于冷矿料的数量增加,集料烘干温度可适当提高,混合料拌和后出料温度较一般沥青混合料的出料温度高10~20℃,矿料加热温度宜控制在180~195℃;沥青加热温度宜控制在165~170℃,沥青加热温度过高轻质组分挥发宜于碳化,因此不宜过高。
拌和好的混合料不能立即装车运往工地摊铺时,必须储存在有好的保温设备的储料仓中,储存时间不宜超过24h,同时还应符合出厂温度的要求。
1.5 SMA混合料运输
SMA混合料通常可用热拌沥青混合料运料自卸汽车运输,运料车应附有保温设施。运输车的技术状况应保持良好,同时车厢保持干净无杂物,为防止沥青与车厢粘结,可将车厢底、侧板均匀涂一薄层1∶3柴油与水的混合液,不得有余液流滴和积累在车厢底部。
1.6 SMA混合料摊铺
SMA混合料摊铺,可以使用摊铺一般沥青混合料的摊铺机。SMA在摊铺前应将路面表面散落杂物、泥土清理干净,喷洒粘层沥青用量为0.3~0.5L/m2,粘层沥青宜选用改性乳化沥青。当摊铺路幅较宽时,SMA宜采用双机组成梯队作业,进行联合摊铺,两机前后间隔5~10m;相邻两幅之间应有重叠,其重叠宽度应为15~20cm;摊铺时应保持连续进行不得中断,摊铺速度可根据供料情况而定,通常为2~3m/min。
SMA混合料的摊铺温度不低于160℃,施工气温不低于10℃,SMA混合料摊铺不得夜间施工,遇雨应立即停止摊铺,残留在车厢内已经结块的SMA混合料不得使用。
1.7 SMA混合料的压实
SMA混合料摊铺后应立即进行碾压,双机摊铺作业应从先摊铺的边缘开始向另一侧碾压,且不可从两侧边缘向中间进行,这样容易出路拱。
碾压温度:SMA混合料摊铺后即进行碾压,碾压终了温度不低于120℃,温度过低无法压实,这就要求碾压工作应加快,在规定时间内达到压实度要求。
碾压步骤:碾压应分初压、复压、终压三个步骤,初压以10t以上双钢轮压路机进行,从路的一侧开始向另一侧进行,双轮压路机以1/3错轮进行,碾压遍数为2遍;复压,用12~15t钢轮压路机,也是从边缘向另一侧进行,以1/2错轮进行复压,碾压3遍;终了压实又称赶光压实,以10t双轮压路机进行,其碾压遍数以消除轮迹为准,一般碾压2遍即可,但终了压实温度不低于120℃。SMA混合料的压实不得使用轮胎式压路机,通过试验路段表明,振动压路机低档轻微振动还可以,但时间不宜过长,以免泛油。
1.8 施工接缝
SMA混合料在施工中要求连续摊铺,但总是不可避免的要停顿,这就会出现施工接缝,一般均为横向接缝。SMA面层不得出现纵向冷接缝,所以路幅较宽时要求梯队摊铺双机联合作业。
当SMA混合料每天施工结束时,摊铺机在接近终了端前1m处,将摊铺机熨平板稍稍抬起,驶离现场,用人工将端部混合料铲齐后再碾压,然后用3m直尺检查平整度,趁混合料尚未冷透时划线垂直刨除端部厚度不足部分。第二天接着进行摊铺时,在预定摊铺的末端,摊铺机就位,在已成型的路面上垫上木板块(一般可垫3~4块),在熨平板下,同时开始加热,使已铺好的混合料软化,便于新旧混合料的结合,达到预热温度后撤出木板块开始摊铺。摊铺后立即开始碾压,先以双轮压路机碾压,同时可用高频振动压路机振动碾压。遇有接缝处表面较粗或偏低时,可用人工筛细料铺筑找平,再进行碾压后用3m直尺检查平整度符合要求为止。
2 施工质量控制
在新建的公路上大面积铺筑SMA抗滑表层,必须先铺筑试验路段,其长度不短于500m,以验证SMA混合料的设计、生产配合比及施工工艺,是否符合“规范”的要求,路面的外观质量、平整度、结构深度是否达到标准要求,以及还有哪些不足需要进一步完善与强化达到标准。
2.1 原材料的质量控制
对SMA所用矿质材料,必须在进场前进行严格的检查试验,对粗集料、细集料、填料取样筛分,符合SMA混合料质量标准的方可进场,不符合要求的不准进场。同时料场不要轻易变动,矿质材料数量较大,应定期抽验。沥青及纤维稳定剂的检验,也要定期进行分析试验,并有详细的检验与试验记录,以备查验。
2.2 SMA混合料拌和质量控制
SMA混合料的拌和,按规定上、下午各抽样检查一次,对已拌和好的混合料检验其矿料的级配、油石比以及马歇尔试验,以核对其生产配合比。
2.3 SMA施工过程中的质量控制
SMA混合料摊铺时一律采用浮动平衡梁的办法,控制其厚度、横坡、表面平整度。摊铺与碾压过程中经常测定温度,混合料的温度是关键,温度失控将带来严重后果,一定要把握好各阶段的温度,以确保SMA的质量。发现问题及时纠正,认真填写各个阶段的质量检查记录,真实反映路面施工质量。
3 结论
(1)SMA混合料集料的选择至关重要,尤其是粗集料宜选用较理想的玄武岩,石质要特别坚硬,碎石呈棱体,针片状颗粒要控制在10%以内,其含量越小,SMA混合料嵌挤骨架越好。
(2)SMA混合料是间断级配,其特点是“三多一少”,即粗集料多、矿粉多、沥青多,细集料少。
5mm以上的粗集料,主要是4.75~16mm的比例达到75%以上,粗集料多便于形成骨架结构,才能有高温抗车辙变形的功能;粗集料嵌挤在路面表面,有利于提高路面磨擦系数,增加抗滑能力,确保行车安全;矿粉多、沥青多使SMA非常密实不透水,抗疲劳,低温不开裂,稳定性好。
(3)SMA混合料级配,首先是由粗集料形成骨架结构。为了保证粗集料骨架的存在,在配合比设计中对所用的粗集料要进行粗集料间隙率的控制。
(4)SMA混合料对温度特别敏感,十分关键,从拌和料的出厂到碾压终了温度,较一般沥青混合料高得多。因此,SMA混合料的温度控制至关重要。在施工中碾压设备的配备数量要充足,碾压工作要在规定时间内完成。
摘要:主要论述了沥青玛蹄脂碎石混合料的施工工艺及质量控制。
浅谈沥青混合料的摊铺质量控制 篇3
【关键词】沥青混合料;摊铺;质量;控制
On the asphalt paving quality control
Ma Yu-tao,Wang Yu-hui
(Green City HighwayQingzhouShangdong262500)
【Abstract】In this paper, asphalt paving in the process of quality control issues were discussed.
【Key words】Asphalt;Paving;Quality;Control
目前我国大多数高速公路都采用沥青路面,但是从国内己建成的高速公路沥青路面使用情况来看,一些路段在通车后不久就出现了较为明显的早期破坏现象,如开裂、车辙、水损害等。造成早期破坏的原因是多方面的,有原材料的质量问题、沥青拌合料的设计问题、施工过程中的质量控制问题等。下面,我仅针对沥青混合料的摊铺这一施工过程中的质量控制,谈谈我的看法。
1. 混合料离析的控制
混合料的离析是道路施工中的顽疾,会最终影响路面的使用寿命。混合料的离析一般分为集料离析和温度离析两类。温度离析是由于混合料内外温度不均造成的。集料离析产生的来源很多:集料级配不当造成的、拌合设备自身缺陷造成的、卸料过程造成的、运输过程造成的、摊铺机布料时造成的等。总之离析现象产生的原因很复杂,本文重点探讨高速公路摊铺过程中的离析及其预防。
1.1全路幅一次摊铺时,容易造成离析和压实不足,因此摊铺宽度不宜过大。分路幅多次摊铺时,纵向接缝处两侧粗料较多,且难以压实,平整度也不好。所以当采用分路幅多次摊铺时,应采用多台摊铺机成梯队作业的方式。
1.2正确操作受料斗翼板,严禁受料斗内死料过多和翻转过速。尽可能保持摊铺机料斗内的余料均匀,保证连续均匀供料。严禁供料速度忽快忽慢、机械猛烈起步和紧急制动、摊铺速度快慢不均。摊铺速度确定后,应尽可能保持稳定和连续,速度以2~2. 5m/min为宜。
1.3螺旋布料器悬挂处的两侧出现的离析,可通过改变一侧的螺旋方向来解决,即把正向螺旋叶片改为反向螺旋叶片。
1.4调节料位传感器,使螺旋布料器的转速尽可能均匀,保持熨平板前料位均匀一致。确保螺旋布料器通道内的混合料左右流動通畅,摊铺过程中混合料处于螺旋布料器直径2/3的高度。建议采用具有大直径、低转速螺旋布料器的摊铺机,降低螺旋布料器的高度,并使混合料的高度超过螺旋布料器,这样可以提高螺旋布料器的输送率,降低转速,减小不同粒径颗粒之间的惯性差异。同时布料器埋于混合料中可以对混合料实现二次搅拌,从而减少离析。螺旋布料器的高度应根据摊铺层厚度的变化进行调节。摊铺层厚,螺旋布料器的高度要增大,反之减少。螺旋布料器太高,则供料慢,两端供料不足。螺旋布料器太低,则阻力过大,供料不足。一般情况下,布料器下沿调至高出松铺层10~12cm为宜。
1.5对于有前后两幅调拱机构的摊铺机,其前拱拱度应调节的比后拱略大为宜。经验表明,一般人工接长调宽的熨平板,其前后拱之差为3~4mm,液压伸缩调宽的熨平板,差值以2mm为宜。前拱过大,中间部分混合料较多,于是出现中间紧密并刮出亮痕和纵向撕裂状条纹。反之,前拱过小,甚至小于后拱,中间部分的混合料偏少,于是就会出现中间疏松,两侧紧密并被刮出亮痕和纵向撕裂状条纹。
1.6选择振动系统的最佳振幅和振频,可控制混合料的离析。振幅过大、振频过高,会造成集料压碎、细料上浮和泛油现象。振幅过小、振频过低,则初密实度低,不利于压实作业。实践表明,采用ABG423摊铺机施工的沥青路面,铺层厚度为40~60mm,摊铺速度在2~3m/min时,振动夯选择振幅5mm,振频20~22Hz,熨平板振动器振动频率选择35~40Hz,新铺沥青混合料能够获得较理想的初压实度和平整度。
1.7配合人工是保证摊铺质量的必要措施。摊铺过程中,对表面层的离析,应该及时人工补适量的细沥青混合料予以补救。
2. 路面平整度的控制
要保证沥青面层达到预期平整度,沥青混合料的摊铺工艺至关重要,缓慢、连续、均匀、不间断的摊铺是提高路面平整度最主要的措施,因此摊铺机在操作过程中应注意以下几个方面:
2.1摊铺过程应保持连续,否则停顿处就可能不够平整。供料跟不上往往造成摊铺中断,因此拌合能力应与摊铺能力相匹配,尽量做到摊铺过程不停机,如发生短暂断料时,摊铺机应停止振捣并接通熨平板加热器,保证摊铺温度符合要求。
2.2摊铺机速度的变化一方面会导致熨平板受力系统的破坏,引起熨平板的上下浮动,造成路面平整度降低,另一方面单位面积的混合料受到的振捣次数也会变化,势必导致混合料的初始密实度不同,压实后的路面平整度受到影响。
2.3摊铺机性能不稳定,行走装置打滑,摊铺速度快慢不均,猛烈起步或紧急制动,供料系统速度变化都会造成路面不平整。
2.4摊铺机熨平板底面磨损或严重变形,摊铺时面层容易产生裂纹和拉沟。轮胎摊铺机车轮气压超限,摊铺机容易打滑,气压过低,机体会因受料质量变化而变化,使铺层出现波浪。履带式摊铺机履带的松紧超限将导致摊铺速度发生脉冲,使铺面形成搓板。
2.5SBS改性沥青混合料在高温状态下主要靠粗集料的嵌挤作用,可适当提高夯锤的振捣频率以提高混合料的预压效果,从而剩余压实系数较小,碾压痕迹也较小,进而保证了路面的平整度。ABG公司生产的TITLAN型摊铺机性能较好,这种类型的摊铺机摊铺后可达85%以上的初压实度,从而减小压路机初压产生的推挤现象,有利于平整度的提高。同时该摊铺机具有液压防爬锁紧装置,在摊铺机出现故障或停机待料时可有效防止混合料下降引起的熨平板上浮,避免熨平板前混合料局部隆起而影响路面平整度。
3. 其他缺陷的控制
摊铺过程常见的质量缺陷还有:厚度不准、搓板、小波浪、台阶、隆起、裂缝、拉沟等。产生这些质量缺陷的原因有:摊铺机的参数调整和选择不当、操作不正确以及混合料的质量不好。为了防止和消除在施工中可能出现的各种质量缺陷,摊铺中应注意以下几点:.
3.1波浪形基层的摊铺,不必考虑摊铺厚度的均匀性,实际的混合料用量应比理论计算的要多。在波浪地段,即使摊铺得很平整,在碾压后仍会出现与基层相似的波形。因此对有大波浪的基层应在凹陷处预先铺上一层混合料,并予以压实。
3.2摊铺机的操作及本身的调整对摊铺质量影响很大。摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化。为了保持恒定的摊铺厚度,当速度变快时,厚度调节器应稍微向增加厚度方向转动。当速度减慢时,则稍微向减小厚度的方向转动。转动厚度调节器时,每次不应超过1/4圈,一般尽量避免转动它(除非发现了严重的凹凸与波浪),因为利用熨平装置的自动调平功能可能比转动厚度调节器调整更好些。
3.3振捣梁工作不正常,会使摊铺厚度发生变化,铺层出现不平。振捣梁的底面比熨平板底面低的太多时,熨平板底面不能全部用来压实混合料,而使铺层易形成裂纹和拉沟。如振捣梁的底面过高时,熨平板底板易磨损。振捣梁的底面应调整到比熨平板底面低0. 4~0. 5mm为宜。
3.4熨平板底面磨损或严重变形时,铺层容易产生裂纹和拉沟,故应及时更换。有时熨平板的工作迎角太小,也会使铺层的两边形成裂纹和拉沟。在这种情况下,可调整熨平板的前缘拱度,并在试铺过程中应多次调整,直到铺出具有良好的铺层为止。如多次调整仍不能消除上述缺陷,就应更换熨平板的底板。
3.5沥青混合料的性质也是影响摊铺质量的主要原因之一。混合料的性质不稳定,易使摊铺发生变化。如湿度过高,沥青量过多,矿粉掺量过多都会使铺层变薄。当矿料中的大颗粒粒径过大时,在摊铺过程中该大颗粒将熨平板拖着滚动,使铺层产生裂纹、拉沟等。所以应严格控制矿料粒径,使其最大粒径小于摊铺厚度的一半。混合料中的沥青与矿粉过量会减小其承载能力,所以熨平板的工作迎角应增大,使铺层增厚一些。这种混合料还容易受温度的影响。一般温度应控制在140~160℃的范围内,当高于此范围时,混合料变软从而支承力大大降低。温度过低时混合料又会变硬。此外,在混合料搅拌及运输过程中,如管理不当都会使其性质发生变化,从而影响铺层厚度。所以,此时应根据混合料性质的变化而及时改变熨平板的工作迎角。
[文章编号]1619-2737(2012)08-31-885
小议SMA沥青混合料的施工程序与质量控制 篇4
一、单项选择题 来源:
1.石油沥青的主要性质,是鉴定( )的依据。
a.常用工业沥青品质 b.常用煤油品质
c.常用沥青品质 d.常用石油沥青品质
2.在满足使用要求的前提下,尽量选用( )牌号的石油沥青,以保证较长的使用年限。
a.较小 b.较大
c.适中 d.不能确定
3.沥青碎石混合料是剩余空隙率( )10%的沥青混合料。
a.小于 b.大于
c。等于 d.不能确定来源:
4.沥青混凝土混合料是剩余空隙率( )10%的沥青混合料。
a.小于 b.大于
c.等于 d.不能确定
5.沥青混凝土混合料主要应用于( )。
a.各种低等级公路的路面材料 b.各种等级公路的路面材料
c.各种中、低等级公路的路面材料 d.各种高等级公路的路面材料
二、多项选择题 来源:
1.石油沥青的技术性质主要包括( )。
a.防水性 b.粘滞性(粘性)
c.温度敏感性 d.刚性
e.大气稳定性和塑性
2.石油沥青的质量要求按使用功能分别为( )。
a.重交通道路石油沥青的质量要求
b.建筑石油沥青的质量要求
c.中、轻交通道路石油沥青的质量要求
d.防水防潮石油沥青的质量要求
e.高等级石油沥青的质量要求
3.合理选用不同品种和牌号的沥青的原则是( )。
a.根据工程类别 b.根据当地气候条件
c.根据所处工程部位 d.根据工程重要程度
e.根据当地的地震烈度
4.沥青混合料根据剩余空隙率的不同可分为( )。
a.沥青砂石混合料 b.沥青碎石混合料
c.沥青砖石混合料 d.沥青混凝土混合料来源:
e.沥青砂土混合料
5.沥青混合料的技术性质包括( )。
a.高温稳定性 b.低温抗裂性
c.耐久性 d.强度
e.施工和易性
考点36自测题答案:来源:
一、单项选择题:1.d 2.b 3.b 4.a 5.d
简述SMA沥青路面施工 篇5
简述SMA沥青路面施工
改性沥青SMA具有较强的抗滑和抗变形能力,良好的`路面排水性,极好的高温稳定性,能有效的提高道路工程沥青路面的路用性能,因而在公路施工中被广泛的应用.
作 者:蔡幸丽 作者单位:广东省长大公路工程有限公司第三分公司,广东,广州,510000 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(21) 分类号: 关键词:SMA 路面施工 沥青小议SMA沥青混合料的施工程序与质量控制 篇6
桃夭门大桥是一座双塔双索面斜拉桥, 全长888m, 宽27.6m, 双向四车道, 主跨580m。钢桥面采用双层环氧沥青混凝土铺装层, 桥面详细结构如图1所示。
由于该桥是连接册子岛和富翅岛的重要通道, 交通流量大、重载交通多, 随着运营年限的增加, 桥面产生了大面积不同形式的破坏和损伤, 主要形式为脱空、裂缝、坑槽、二次开裂等, 严重降低了桥梁的通行能力和服务水平, 只有通过维修养护才能满足正常的通行要求。
2 环氧沥青与高粘沥青混凝土特征
2.1 环氧沥青混凝土特征
(1) 优点
环氧沥青混凝土具有强度高、刚度大、高温抗塑性强、低温抗裂性好以及较强的抗疲劳性能等特点。在20℃时, 其抗弯拉模量能达到12000MPa, 是普通沥青混凝土的4倍, 其疲劳寿命是普通沥青混凝土的10倍以上[1]。
(2) 缺点
由于环氧沥青混凝土对温度、时间、集料等要求十分严格, 其配置、生产难度大, 双组份固化剂的配比设计难以控制, 当搅拌不均匀时易造成材料固化后质量低劣;环氧沥青混凝土中含腊量较大, 腊成分会影响沥青材料与钢桥之间的粘结力[1]。
2.2 高粘SMA沥青混合料的特点
SMA沥青混合料属于骨架密实结构, 和普通类型的沥青混合料相比, 具有较好的高温性能、抵抗开裂能力以及较好的温度适应性[2]。而高粘度SMA-5沥青混合料不仅具备以上优点, 而且材料粘结性能强, 能够与桥面板结构层融洽粘结, 并共同变形。本文拟采用的SMA-5沥青混合料的公称粒径为4.75mm, 属于细粒式沥青混合料, 该结构属于石-石骨架型, 具有较好的抗车辙能力和吸声降噪的功能, 将其应用于沥青路面养护工程, 可以减薄路面厚度, 且起到较好的罩面养护效果[3]。
3 原材料性能
3.1 高粘改性沥青
本文研究的材料主要针对钢桥路面养护工程, 根据材料拟应用的桃夭门大桥原有沥青路面材料特征, 选用高粘改性沥青作为胶结料, 保证与旧路面的相容性, 其主要技术指标如表1所示。
3.2 集料性能
用于生产SMA-5沥青玛蹄脂混合料的集料选用0~3mm和3~5mm两种规格, 表面干燥、洁净、棱角性较好的优质玄武岩, 具体技术指标见表2。
3.3 矿粉性能
采用石灰岩磨细矿粉作为细粒式SMA-5的填料, 本文所选矿粉表面洁净, 各项指标均满足规范要求, 各指标测试结果见表3。
3.4 木质纤维性能
木质纤维具有较强的吸油性和抗拉强度, 可以增大沥青的粘结性能, 在SMA沥青玛蹄脂混合料中起到加筋效果, 提高材料的耐久性, 延长路面使用寿命。其基本技术指标测试结果如表4所示。
4 高粘SMA-5路用性能
高粘沥青混合料不仅要求原材料性能较好, 而且需要通过测试马歇尔各项指标优化配比方案, 在养护工程中, 材料路用性能是评价其使用效果的重要依据, 高粘SMA-5沥青混合料的高低温稳定性以及抗水损害性能是几项基本指标。
4.1 配合比设计
根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 (JTG E20-2011) [4]推荐配合比方案, 结合材料特征, 进行配合比设计, 设计级配如图2所示。
由于该配合比是以2.36mm作为分界, 能够形成较好的嵌锁结构, 按照该配合比方案制作马歇尔试件, 采用双面击实75次, 并根据马歇尔体积指标确定最佳油石比, 高粘SMA-5的马歇尔设计参数试验结果如表5所示。
根据试验结果, 马歇尔各项技术指标均满足设计规范要求, 其中马歇尔稳定度高达10.81k N, 相当于规范要求6.0k N的1.8倍。而谢伦堡析漏损失仅为0.06%, 规范要求不大于0.1%, 肯塔堡飞散损失为2.02%, 相当于规范技术要求的0.404倍。由此可知, 该高粘SMA-5沥青玛蹄脂具有良好的施工性能, 为进一步评定材料各项路用性能, 需对材料的高低温性能以及抗水损害性能进行试验。
4.2 高粘SMA-5路用性能
高粘SMA-5沥青混合料路用性能是决定钢桥桥面养护工程效果的直接因素。通过测试温度分别为60℃和70℃条件下的动稳定度评价材料的高温稳定性, 采用冻融劈裂试验测试冻融劈裂强度比评价材料的冰冻稳定性, 采用低温抗裂性试验测试破坏应变评价低温性能, 然后采用残留稳定性评价材料的抗水损害性能, 试验结果如表6所示。
从表6所示试验结果可知, 当试验温度为60℃时, 材料的动稳定度达到8580次/mm, 达到相应指标要求, 而当温度为70℃时, 材料的动稳定度为4860次/mm, 试验温度从60℃提高到70℃时, 动稳定度降低了3720次/mm, 相当于降低了43.36%。这说明温度对材料的性能影响是非常明显的, 但是高温动稳定度较高, 高粘SMA-5沥青混合料不仅在高温条件下具备相当好的粘结特性, 而且材料高温稳定性能较好。材料的破坏应变为3100με, 相当于技术指标要求的1.24倍, 由此可知材料在低温条件下表现出较好的路用性能。
通过浸水马歇尔试验测试残留稳定度以及冻融劈裂试验测试劈裂强度比来评价材料的冰冻稳定性和水稳定性。结果显示, 试验所得高粘SMA-5沥青混合料在-18℃的温度下保持冰冻16h后的强度与未冻融试件的强度比为92.12%, 超过技术指标要求12.12%。由于残留稳定度是评价材料水稳定性的重要指标, 笔者通过测试材料浸水前后的马歇尔残留强度比评价材料抗水损害性能, 试验结果显示, 本研究所得的SMA-5沥青混合料残留强度为93.31%, 高出技术指标要求的80%, 材料在冰冻作用和水浸泡作用下依然具有较好的稳定性。
4.3 高粘SMA-5在钢桥面的适应性分析
钢桥沥青铺装层中材料与钢板的相容特性是影响病害发生的重要因素, 笔者拟定剪切试验方案, 对普通沥青混合料、环氧沥青混合料及高粘SMA-5沥青混合料进行剪切强度测试, 方案见图3。
在试验过程中, 通过拉力机在与钢桥桥面相同材料的钢板上施加作用力, 实现剪切。由于沥青混合料通过防水粘结层与钢板连接, 通过测试温度分别为60℃和70℃时的剪切力来评价材料和钢桥面的适应性, 试验结果见表7。
从表7所示试验结果可知, 当温度为60℃时, 普通沥青混合料的抗剪强度仅为0.186MPa, 相当于环氧沥青混合料的51.96%, 高粘SMA-5沥青混合料的48.44%。而环氧沥青和高粘SMA-5的抗剪强度均超过0.35MPa, 且二者仅相差0.026MPa, 但后者略优于前者。当温度为70℃时, 普通沥青混合料抗剪强度下降52.15%;环氧沥青下降36.03%, 高粘SMA-5下降38.80%。其下降幅度略高于环氧沥青。但是高粘SMA-5在两种温度条件下的抗剪强度均高于环氧沥青混凝土和普通沥青混凝土。由此可知, 环氧沥青混合料和高粘SMA-5沥青混合料在桥面铺装工程中均具有较强的适应性, 其中, 在相同温度下, 高粘SMA-5与桥面的粘结力更强。
5 桃夭门大桥养护实例
5.1 路面特征
桃夭门钢桥桥面结构层破坏严重, 其中裂缝是最主要病害之一。当路面出现裂缝时, 雨水进入桥面与铺装层结合部位, 在车辆荷载反复作用下, 致使粘结层破坏, 进而引发结构层大面积破坏[5,6]。主要病害类型及数量调查统计情况见表8。从表8可知, 左幅线和右幅线主要病害类型不同, 左幅线存在的修补面积高达201.18 m2, 而右幅线中的纵缝总长度达到268.6m, 轮迹带网裂面积更是高达3389m2, 所以, 该钢桥路面结构层需要进行大修才能满足行车要求。
5.2 养护方案
根据桃夭门大桥桥面结构铺装层破坏特征, 结合本文试验所得材料路用性能, 确定养护方案为将原桥面环氧沥青混凝土路面结构层全部铣刨后重新铺筑, 按照2+2方案铺筑两层25mm厚SMA-5高粘沥青混合料, 在钢桥桥面撒布1.5~1.8mm厚防水粘结层, 然后铺筑高粘SMA-5沥青混合料, 两层沥青混合料之间采用高粘沥青作为粘结层, 其撒布量控制在0.4kg/m2左右, 铺装层结构示意见图4。
5.3 养护施工技术
根据材料性质与工程实际情况, 首先对病害维修范围进行铣刨, 铣刨后处理采用喷砂 (抛丸) 的方式除去铁锈, 使钢桥桥面洁净度达到Sa2.5, 粗糙度为50~100μm之间, 然后撒布防水粘结层, 并在防水粘结层上撒布3~5mm适量玄武岩碎石防止车辆破坏沥青膜。然后按照SMA-5的配合比进行混合料生产、运输、摊铺、碾压。材料的摊铺温度应≥180℃, 初压≥175℃, 终压≥130℃。并在路表温度≤50℃方能开放交通。在结构铺装层完成施工后, 测试其摩擦系数为56, 结构层之间形成了良好的粘结, 具有良好的使用性能。
6 结语
根据桃夭门大桥工程实际情况分析了环氧沥青混合料与高粘SMA沥青混合料的特征。然后对SMA-5沥青混合料的原材料和高低温稳定性进行测试, 主要得到以下几点结论:
(1) 环氧沥青混凝土强度高, 刚度大, 路用性能好, 但对施工技术要求高, 生产难度大, 质量控制难, 高粘沥青混合料在养护工程中更具优势。
(2) SMA-5能形成较好的嵌锁结构, 60℃动稳定度高达8580次/mm, 低温破坏应变为3100με, 冻融劈裂强度比 (TSR) 和残留强度比分别为92.12%和93.31%, SMA-5材料具有良好的路用性能。
(3) 高粘SMA-5沥青混合料与钢桥桥面的粘结性能略优于环氧沥青混凝土, 在钢桥桥面结构层养护工程中具有良好的适应性。
(4) 通过病害调查与分析, 确定2+2养护方案, 即两层SMA-5沥青混合料+两层粘结层, 以保证桥面结构层的整体性。
参考文献
[1]朱义铭.国产环氧沥青混合料性能研究[D].南京:东南大学, 2006.2.
[2]陈仕周, 张华.钢桥面SMA铺装技术的研究与发展[J].公路交通科技, 2004 (10) :5-8.
[3]刘丽莎.高粘度沥青SMA钢桥面铺装面层性能研究与应用[J].广东土木与建筑, 2011 (5) :47-49, 54.
[4]中华人民共和国交通部.JTG E20-2011, 公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].人民交通出版社, 2011.
[5]徐世法, 季节, 罗晓辉, 等.沥青铺装层病害防治与典型实例[M].北京:人民交通出版社, 2005.
小议SMA沥青混合料的施工程序与质量控制 篇7
一、SMA沥青马蹄脂碎石的拌合
SMA与普通密级配沥青砼最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一、量多、细集料很少,矿粉用量多。为此,料斗、料仓要重新安排,增加粒径为5~10毫米的骨料仓,以保证冷料数量,而细集料用量很少,冷料仓门开启很少,供料过程中要保持细集料干燥,以保证细集料顺利供料。主皮带把粗配料送入滚洞,通过燃烧器对骨料加热,有热电偶检测料温,自动调节燃烧器的风油比,使骨料温度达到190℃~200℃。热料经提升机进入振动筛,把热料按目标配合比的规格要求分筛到不同的热料仓(筛网尺寸可根据要求更换),有计算机控制各热料仓拉门,按输入的生产配合比自动配料、计量,由于SMA粗料粒径单一,细料很少,热料可能会发生粗集料仓经常不足(亏料),而细集料仓经常溢仓的不正常情况,控制室的操作人员不可调整放料的数量,使SMA的配合比不准。然后将木质素纤维加入到搅拌锅与骨料共同进行干拌,再添加经计算机控配比控制计量的石粉及沥青,拌和后,完成成品料的生产。SMA的干拌时间为4秒~5秒,湿拌30秒~45秒。
各种材料加热温度控制:
沥青加热温度160℃~165℃,现场制作温度165℃~170℃,加工最高温度175℃,集料加热温度190℃~200℃,混合料出场温度175℃~185℃,混合料最高温度(废弃温度)195℃。
SMA混合料的储存时间不宜太长,储存温度必须要保证,以便防止混合料沥青析漏及混合料表面成硬壳。
二、沥青马蹄脂碎石拌制质量是路面施工的前提
保证各种原材料规格和质量是控制沥青马蹄脂碎石混合料拌制质量的关键。对备料工作要特别重视,要求各种原材料规格、质量一定符合设计施工要求。
每一批进场的原材料都应按相关规范和标准进行试验,并加强施工中试验自检和抽检力度,保证原材料质量的稳定。
三、沥青马蹄脂碎石路面的摊铺
由于增加了拌和时间等原因降低了拌和机生产率,因此摊铺机的摊铺速度要与SMA混合料产量匹配,不得随意变换速度或中途停止。必须保证匀速摊铺且速度不能超过4米/分钟。同时运料车与摊铺机恰到好处地配合也是保证面层平整度的一个重要方面,必须防止料车撞击摊铺机或将料洒到中面层上。运料车应在摊销机前10~20m处停住并挂空档,卸料过程中由摊铺机推动汽车同步前进,卸料完毕后,即驶离摊铺机。
四、沥青马蹄脂碎石路面的碾压
SMA沥青马蹄脂碎石混合料是一种粘稠而很难压实的材料,它的 压实性能对温度十分敏感。因此碾压工艺与常规的热沥青混合料的压实区别较大,主要是:
(1)虽然对平整度的指标有一定影响,但为了防止沥青层的.拉裂,在施工过程中还是振动压路机初压,复压采用的仍是振动压路机,压实过程中采用的是高频、低振幅,避免压碎集料和下层沥青沙浆浮在表面。
(2)压实温度的范围以及控制比常规沥青混合料更为严格。通常初压的起始温度控制在165℃左右,并尽快完成初压工序。终压温度不低于130℃。
(3)SMA混合料压实按照“紧跟、慢压、高频、低幅”进行碾压,压路机必须紧跟摊铺机的后面,只有在高温条件下碾压才能取得更好的效果,压实速度控制在4-5km/h。碾压速度均衡,倒退时关闭振动,方向要逐渐地改变,不许拧着弯行走,对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压,消除碾压接头轮迹。决不允许在新铺沥青混合料上转向、调头、左右移动位置。
五、SMA沥青混合料施工中容易产生的问题
(1)过碾压:由于SMA路面的集料嵌挤作用,压实程度不大,压实度较易达到,但是随着碾压遍数的增加,集料不断地往下走,玛蹄脂一点点地向上浮,造成构造深度减小。在碾压过程中,特别注意表面构造保持在1~1.5毫米,以便有适宜的构造深度。
(2)出现油斑:SMA路面通车后出现油斑也是常见的一种病害,这是由于SMA的纤维拌合不均匀造成的。因此在拌合时,要严格控制纤维的投放数量和投放时间,并延长干拌时间,确保纤维拌合均匀。还要注意储藏期间纤维干燥,防止纤维受潮成团。
(3)碾压成型温度不够高是常见的毛病。SMA在130℃碾压的效果就很差了。在低温时碾压,容易出现不平整。
六、施工管理
SMA摊铺完毕后,必须严格控制交通。以防过往车辆破坏成品。要求在温度降到50℃后才能开放交通。
通过以上对SMA沥青马蹄脂碎石混合料各项技术及施工现场注意事项的分析,本人总结出以下几点:
1、及时检测,保证工程质量
为了确保工程质量,必须及时对SMA混合料进行现场取样,及时送往有专门技术服务部门进行检测;对已成路段进行钻芯取样、渗水试验等必要检测。做到当天取样、钻芯,第二天出报告,以对前一天的施工质量进行评定,指导第二天的施工,如发现取样、钻芯后检测的效果没有达到预期的目标,要及时与相关部门沟通进行及时的技术调整。
2、对施工现场实行跟踪监督
为了确保工程质量,现场必须对SMA施工现场各个环节进行跟踪监督。做到正确施工操作、原材符合指标要求,对不符合现场人、机、材要求的情况,坚决予以清场。例如:温度不达标的混合料坚决不允许进场;剩余废料坚决予以清出,不允许使用。
七、结束语
SAM沥青马蹄脂碎石路面的铺筑是一个复杂工程,只有每一个环节都采用科学的程序进行严格控制,最终才能取得良好的效果。同时,随着新材料的不断出现,要对每一种新材料在施工工艺各环节上区别对待,只有在实践中不断摸索、学习,才能使沥青路面的质量不断跃上新台阶。
参考文献
1、JTGF40― 《沥青路面施工技术规范》,人民交通出版社;
2、JTJ 052-《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》,人民交通出版社;
浅析沥青砼路面施工质量控制 篇8
浅析沥青砼路面施工质量控制
沥青混凝土路面施工是道路工程施工中一道关键工序,作者根据从事施工的工作体验出发,谈及该类路面施工中拌和、运输和摊铺碾压的工艺控制及质量管理的各个环节,对现场施工具有一定的指导作用.
作 者:李建 作者单位:无锡市市政设施建设工程总公司(无锡市解放南路721号),江苏,无锡,214002刊 名:城市建设英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年,卷(期):2010“”(1)分类号:U4关键词:路面沥青混凝土 施工 质量控制
SMA沥青路面施工质量控制研究 篇9
沥青玛蹄脂碎石混合料 (stonematrixasphalt, 简称SMA) 是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。如何控制SMA路面结构关键工序的施工质量是许多施工单位在施工过程中较难把握的。文章从SMA材料的施工细节上分析其对路面质量的影响及应采取的措施。
2 SMA的施工控制
2.1 施工前准备工作
SMA施工前除按普通沥青混合料进行常规检查外, 还应检查以下几个方面:
⑴木质素纤维必须在室内架空堆放, 严格防潮, 保持干燥。
⑵对于现场加工SBS改性沥青的工程, 改性剂SBS的存放时间不宜太长, 以防止老化。
⑶对木质素纤维添加设备进行计量标定, 木质素纤维添加设备不得受潮。
⑷改性沥青运输温度不低于150℃, 保温贮存温度不低于140℃, 不得长时间存放;对现场加工的改性沥青必须不间断地搅拌, 以防改性剂离析。
⑸制作好的改性沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求, 在满足施工的前提下, 沥青的加热温度不应太高, 一般控制在170~180℃之间。
2.2 SMA的制拌
生产SMA采用的间歇式沥青拌和机额定生产能力为200t/h, 实际生产能力为133~155t/h。在采用间歇式沥青拌和机时, SMA与普通沥青混合料生产的主要区别是:
⑴木质素纤维的分散拌匀非常重要, 干拌时间延长5~15s, 加入沥青后的拌和时间延长5~10s, 总生产时间延长15~25s。
⑵由于沥青可能会离析, SMA不应在贮料仓里储备时间过长, 贮料仓里SMA的数量不宜过多。
⑶采用人工添加木质素纤维易产生由于人为因素而少加或多加的现象, 从而影响SMA的使用品质;采用机械添加木质素纤维应防止输送管道堵塞。
⑷由于SMA使用了SBS改性沥青, 拌和温度比拌普通沥青混合料提高了10~20℃左右。沥青加热温度掌握在170~180℃;矿料加热温度在185~195℃;矿粉和纤维不加热;混合料出料温度控制在170~185℃ (实际施工时的温度范围) , 当混合料超过195℃时予以废弃。实践证明, 这样的温度施工没有困难。
2.3 SMA的摊铺和碾压成型
SMA的摊铺与普通沥青混凝土相同。由于使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂, 混合料的摊铺温度宜为160~180℃, 温度低于140℃的混合料禁止使用。当路表温度低于15℃时, 不宜摊铺改性沥青SMA;SMA的摊铺厚度应根据试验路的数据来确定 (SMA的松铺系数通常在1.15~1.20之间) 。
碾压温度越高越好, 摊铺后应立即压实, 不得等候。压路机应以2~4km/h的速度进行均匀的碾压, 碾压按初压 (1遍) 、复压 (2遍) 、终压 (1遍) 三阶段进行, 终压温度一般控制在110~130℃ (实际施工时的温度范围) , 终压时不得振动。在碾压过程中, 可以发现混合料能在高温状态下用振动压路机碾压而不产生推拥, 碾压成型后表面有足够的构造深度又基本上不透水 (经测定, SMA路面构造深度在0.9~1.25之间) 。SMA的碾压与普通沥青混凝土碾压相比, 有以下几点值得注意:
⑴为了防止混合料粘轮, 可在钢轮表面均匀洒水使其保持潮湿, 水中掺少量的清洗剂或其它适当的材料。但要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。
⑵压路机碾压时相邻碾压带应重叠1/3~1/4轮宽, 碾压工作面长度30~50m。
⑶SMA面层一旦达到足够的密度后, 碾压即应停止, 过度碾压可能导致沥青玛蹄脂结合料被挤压到路表面, 影响构造深度。工作中应密切注意路表情况, 防止过度碾压。
⑷由于SMA混合料使用了SBS改性沥青且沥青含量高, 因而粘度大, 不得使用轮胎式压路机碾压, 以防止粘轮及轮胎揉搓造成沥青玛蹄脂挤到表面而达不到压实效果。
2.4 SMA混合料沥青含量的控制
设计沥青混合料的难点在于保证其坚硬的矿物骨架和合适的沥青用量。沥青用量过多, 将造成粗骨料之间的分离, 易产生油斑;沥青用量过少, 混合料将难以压实, 空隙率过高, 骨料之间的沥青膜过薄, 从而影响其耐久性。因此, 在实际操作过程中应随时控制每天SMA混合料的沥青用量, 每天分上、下午在后场各取一组沥青混合料进行马歇尔试验、抽提试验, 及时了解沥青混合料的油石比、空隙率、稳定度等各项技术指标, 并作相应调整。SMA混合料出料以混合料拌和均匀、纤维均匀分布在混合料中、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度, 拌和时间视实际情况可相应增减。
2.5 油斑的成因及处理方法
在SMA路面摊铺、辗压成型过程中, 路面可能会出现油斑。产生油斑的原因有以下几点:
⑴运输距离较远, SMA混合料中骨料与沥青产生离析;
⑵SMA混合料温度过高, 改性沥青发生老化;
⑶纤维掺加剂拌和不均匀;
⑷拌和时间太短, SMA混合料拌和不够充分;
⑸用油量过高;
⑹压路机碾压遍数过多, 使路面超压;
⑺拌和料 (特别是纤维掺加剂) 及路表含有一定的水份;
⑻摊铺机等料时间过长及运料车积压过多, 发生沥青析漏。
摊铺中出现的油斑应及时铲除并用热料填补, 碾压中出现的油斑, 应及时在油斑区域洒机制砂。当摊铺时遇雨或下层潮湿时, 严禁进行摊铺工作。
3 SMA的施工现场监理
3.1 重视施工前期的监控
在施工工作过程中, 监理首先对已确定的施工单位的资质、人员、设备、组织系统等进行了解, 提出建议和意见, 并在施工过程中对前期工作完成情况进行检查。如对施工组织设计的审查、监理大纲的交底等, 并召开由业主、承包商、监理单位参加的协调会, 现场解决施工中可能出现的问题。
3.2 实行预防为主的原则
在监理过程中, 我们除把握好各工序的质量验收, 还对施工过程中较易出现的质量问题向施工单位提出监理意见, 尽可能地将隐藏在施工过程中的一些事故因素消灭在萌芽状态, 使施工单位不返工或尽量少返工。明确施工中注意预防的问题, 及时指出施工中的不足, 使施工单位在施工中对改性沥青混合料的施工有了明确的认识, 为确保施工质量打下良好的基础。
3.3 依托科技优势, 确保工程质量
监理组依托同济大学道交系专家的研究成果, 及时解决施工中出现的问题, 经常请专家来施工现场进行指导。专家在参观后对油斑的处理提出了自己的意见, 并针对SMA特殊的施工工艺阐明了德国在SMA方面的施工经验, 提出了“先重后轻”的碾压原则。实践证明, 使用该方法能够减少碾压遍数, 节省施工单位机械台班, 施工中效果较为理想, 既提高了经济效益, 又确保了工程质量。
3.4 及时检测, 把握工程质量
为了确保SMA沥青罩面的施工质量, 充分利用同济大学的研究成果和现场试验室的条件, 对沥青路面平整度、密实度、厚度、弯沉、摩擦系数、构造深度、油石比等进行检测, 做到当天施工当天进行钻蕊取样, 第二天出报告, 对前一天的施工质量进行评定, 指导第二天的施工, 如发现钻蕊取样后测定的密实度效果没有预期的理想, 第二天及时调整碾压顺序及遍数, 使密实度达到满意的效果。
3.5 对施工现场实行跟踪监理
施工过程中加强现场巡视, 跟踪监理, 有利于发现问题并及时予以解决, 如有一段约30m的地段混合料摊铺后没有及时碾压, 经现场监理及时干预后问题才得以解决, 避免了工程质量事故的发生。
驻地监理经常对后场堆料场进行巡视, 要求承包商将各种材料分别堆放整齐, 对细集料作好防雨工作, 一旦发现细集料受潮, 即要求施工单位进行处理。驻地监理一般开拌后就在拌和操作间, 现场观察拌和情况, 逐盘打印各个热料仓的材料质量、矿粉质量及一盘混合料的总质量, 及时计算出矿料级配, 与标准配合比进行对照。控制拌和时间, 检查出料温度, 发现问题及时处理。例如, 由于拌和机只有四种拌和进料仓, 且仓门开启快、关闭慢, 这样造成用量少的细集料偏多, 拌和料配合比不能满足要求, 通过及时调整冷料仓进料比例, 保证了配合比的设计要求。
通过现场巡视, 对发现运输车辆有剩余废料及油水混合物过多的情况, 及时阻止运料车运入施工现场, 并予以清除。检查出厂混合料的温度, 对不满足温度要求的沥青混合料坚决予以废料, 保证了沥青混合料的质量。
4 结束语
SMA路面表面粗糙, 高温稳定性、水稳定性和耐久性好, 可避免早期损坏、减少维修养护费用, 且能延长使用寿命。尽管初期投资有所增加, 对施工工艺要求较高, 但总体上仍将产生很好的经济效益。SMA混合料的材料、设计和施工技术已较成熟, 用以改善高速公路和城市道路切实可行。
摘要:SMA沥青路面具有高温抗车辙、低温抗裂、抗水损害、抗老化和抗滑等特点, 目前被广泛使用, 文章论述了城市道路在SMA路面的施工过程中拌和、运输、摊铺、碾压的施工控制的一些经验。
浅谈公路沥青路面施工质量控制 篇10
随着我国经济的.飞速发展,国家越来越注重公路工程的技术投入和质量监控.公路沥青路面施工的质量,不但影响到整个公路施工工程的质量和公路建成通车后的交通安全,也影响到地区经济的发展,所以,本文主要从三方面去论述如何控制公路沥青路面施工质量.
作 者:韦娟 Wei Juan 作者单位:广西桂通公路工程监理咨询有限责任公司,广西,南宁,530022 刊 名:科学之友 英文刊名:FRIEND OF SCIENCE AMATEURS 年,卷(期): “”(24) 分类号:U416.217 关键词:公路沥青路面 施工质量 控制
小议SMA沥青混合料的施工程序与质量控制 篇11
摘要:从理论和实践的角度,比较全面地论述了沥青路面施工监理质量的控制程序和要点,仅供同行参考。
关键词:沥青路面;施工;监理;质量;控制
随着我国高速公路的迅猛发展,半刚性基层沥青路面已成为高速公路的主要路面结构形式。众所周知,半刚性基层沥青路面具有整体强度高、刚度较大、行车舒适及易于修复的诸多优点。但是,半刚性基层沥青路面容易产生基层反射裂缝;低温情况下容易产生开裂;容易产生水损坏;尤其是施工质量控制不当时容易产生早期破坏。因此,加强沥青路面施工过程的质量控制与管理显得尤为重要。1 底基层和基层质量控制 1.1 施工准备阶段的监理
1.1.1 审查承包人的施工组织设计 审查承包人的施工组织设计,根据设备的生产能力和各种影响因素,核算其是否能够满足工期要求。
1.1.2 检查承包人的拟进场材料
对承包人申报的进场材料、试验报告进行审核,并按规定的频率进行抽检。检查土、粗细集料、结合料等各种原材料,满足《公路路面基层施工技术规范》的要求。
1.1.3 检查承包人的施工机械和试验检测设备
其数量、型号、使用状况要全部检查是否符合合同规定,能否满足正常施工及保证工程质量和工期要求。并将检查结果及时提交业主并反馈给承包人。1.1.4 审核混合料配比试验报告
要求承包人的混合料配比试验必须由交通质监部门批准的有乙级以上资质的试验室进行。
1.1.5 参与生产配合比试验并审核其报告
1.1.6 审查承包人提出的试验路段申请报告在正式开工前,承包人应在监理工程师批准的地点铺筑一段长100-200m 的基层(底基层)试验路段。如经验收合格,可作为主体工程的一部分。
1.1.7 审核承包人的试验路段总结报告
铺筑试验路段的目的是(检验承包人提出的施工方案和施工方法的适用性,检验拌和、摊铺与压实机械所具有的实际效果,检验和确认基层(底基层)施工中各道工序的质量控制指标,并提出保证质量的有效措施及质量检验的试验方法。通过试验路段的修筑,需提交正式施工的技术参数有: a)正式施工的基层& 底基层’ 材料的配合比。b)材料的松铺系数。
c)水泥稳定类材料施工的允许延迟时间。d)标准的施工方法
(a)混合料的数量控制方法;(b)混合料摊铺方法和适用的机具;
(c)拌和机械是否适用;稳定土拌和机拌和深度及拌和遍数;(d)混合料最佳含水量的控制方法;(e)整平和整型的合适机具和方法;
(f)压实机械的选择和组合,压实的顺序、速度和遍数;(g)现场密实度的检查方法,初定每一作业段的 最小检查数量。
e)确定每一作业段的合适长度。f)确定一次铺筑的合适厚度。
监理工程师审核同意后签发开工通知。1.2 施工阶段的监理
底基层、基层质量控制程序如图1所示。
1.2.1 水泥稳定砂砾、石灰粉煤灰稳定砂砾施工质量控制 1.2.1.1 拌和与运输
a)水泥稳定混合料或二灰稳定混合料的拌和应采用厂拌法。
b)厂拌的设备及布置位置应在拌和以前提交监理工程师并取得批准。各种材料应准确过秤,按质量比例掺配。拌和应有记录,并提交监理工程师检验。c)当进行拌和操作时,稳定料加入方式应能保证自始至终均匀分布于被稳定材料中。应在通向称量漏斗或拌和机的供应线上为抽取试样提供安全方便的条件。拌和机内的死角中得不到充分搅动的材料,应及时排除。
d)当拌和厂离摊铺现场距离较远时,混合料在运输中应加以覆盖以防止水分蒸发,并保证装载高度均匀以防离析。应控制好卸料速度、数量与摊铺厚度及宽度。拌和好的混合料要尽快摊铺。1.2.1.2 摊铺和整型
a)摊铺必须采用监理工程师批准的机械进行,使混合料按要求的松铺厚度,均匀地摊铺在合格的下承层上。
b)摊铺时混合料的含水量宜高于最佳含水量0.5%-1.0%以补偿摊铺及碾压中的水分损失。
c)当压实厚度超过20cm时,应分层摊铺;最小压实厚度为10cm 1.2.1.3 碾压
a)混合料经摊铺和整型后,应立即在全宽范围内进行碾压。每次碾压应与上次碾压相重叠,压实到规定的密实度为止。压实后表面应平整无轮迹或隆起,且断面正确,路拱符合要求。
b)碾压过程中,混合料的表面应始终保持潮湿。如表面水分蒸发得快,应及时补洒少量的水。
c)严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”和急刹车,以保证结构层表面不受破坏。
d)施工中,从加水拌和到碾压终了的延迟时间不应超过规范规定。
1.2.1.4 接缝和“调头”的处理施工接缝和压路机“调头”,应按《公路路面基 层施工技术规范》(JTJ034-2000)的规定处理。1.2.1.5 养生
碾压完成后应立即进行养生。养生时间不应少于7d ,养生方法可视具体情况采用洒水、沥青乳液等。养生期间应封闭交通,不能封闭时,应将车速限制在30km/h以下,且应禁止重型车辆通行。1.2.1.6 气候条件
工地气温低于5℃时,不能进行施工。雨季施工,应特别注意勿使水泥和混合料受雨淋。降雨时应停止施工,但已摊铺的混合料应尽快碾压密实。1.2.1.7 取样和试验
混合料应在施工现场每天或每拌和250t 混合料取样一次,并按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ 057-94)标准方法进行含水量、稳定剂用量和无侧限抗压强度试验。在已完成的基层上每200m 每车道2处,按《公路土工试验规程》(JTJ 051-93)或《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》
(JTJ057-94)(规定进行压实度试验,并检查其他项目。所有试验结果,均应报监理工程师审批。
1.2.2 石灰稳定砂砾、水泥石灰稳定土施工质量控制 1.2.2.1 一般要求
a)石灰稳定砂砾、水泥石灰稳定土施工期间最低气温应在5℃以上。宜避免在雨季进行施工。
b)石灰稳定砂砾、水泥石灰稳定土宜用中心站集中拌和的办法施工。
c)当基层压实采用12-15t三轮压路机碾压时,每层的压实厚度不应超过15cm;用18-20t 三轮压路机碾压时,每层的压实厚度不应超过20cm压实厚度超过上述规定时,应分层铺筑,分层最小压实厚度为10cm d)当铺筑层不止一层时,在铺筑上一层之前应洒水湿润以使后铺的一层相互结合良好。
1.2.2.2 准备工作 a)在新完成并经验收的下承层上测量恢复中线,直线段每20-25m、平曲线每10-15m设一排桩,并进行水平测量以确定基层的铺筑厚度。
b)根据监理工程师批准的配合比在料场用强制式拌和机或双转轴浆叶式拌和机生产混合料,拌和时应做到(a)土块要粉碎;(b)配料要准确;(c)含水量要略大于最佳含水量;(d)拌和要均匀。1.2.2.3 摊铺、碾压、养生、取样和试验 基本同1.2.1.2-1.2.1.7 2 沥青砼面层的施工质量控制 2.1 施工准备阶段的监理
2.1.1 审查承包人的施工组织设计
根据设备的生产能力和各种影响因素,核算其 是否能够满足工期要求。2.1.2 对拟用原材料的检查
监理工程师必须要求承包人按规范要求的频率、项目对拟用材料进行自检试验,同时进行抽检。在抽检试验中,重点检查沥青的针入度、延度和软化点几项指标,并保证碎石材料具有足够的强度、耐磨性和级配要求,矿粉的亲水系数及矿料的黏附性等符合规范要求。2.1.3 对基层表面清理的检查
要求基层表面干燥、无任何松散的石料、灰尘与杂物。对表面凹洼用沥青混合料填补压实,以保证透层油和主层铺筑前基层的平整清洁。2.1.4 对施工机械设备的检查
检查拌和设备及附属设施、摊铺机、压路机的规 格及主要机件性能是否正常。2.1.4.1 拌和及运料设备
a)拌和场地布置应远离居民区。其距离不少于 1km.b)拌和厂应使生产的混合料符合生产配合比设计要求。拌和厂必须及时提供使监理工程师满意的试验资料。
c)拌和机应能按用量(以质量计)分批配料,并配备装有温度计及示温的成品贮料仓和二次除尘设置。拌和设备的产量应和生产进度相匹配,在安装完成后应按批准的配合比进行试拌调试,直到符合要求。
d)运料设备应采用干净有金属底板的自卸槽斗车辆运送混合料,车槽应涂薄层防黏剂或隔离剂。为了保温、防雨、防污染,运输车辆应备有覆盖苫布,车槽四角应密封坚固。
2.1.4.2 摊铺及压实设备
a)沥青混合料摊铺机熨平板在需要时可以加热,能按照规定的典型横断面和厚度在车道宽度内摊铺,并可按要求调整振幅和频率。
b)摊铺混合料时,摊铺机应能按照与拌和能力相协调的前进速度运行。
c)摊铺机其一侧或双侧装有传感器,随时调整操纵熨平板,使摊铺机能铺筑出理想的横坡度。
d)压实设备应配有轮胎式及双钢轮压路机。还应备有监理工程师认可的小型振动压(夯)实机具,以用于压路机不便压实的地方。2.1.5 检查沥青混合料的组成设计
要求承包人的沥青混合料组成设计由交通部乙级以上(包括乙级)资质等级的试验室提供,监理工程师对其目标配比设计应重点审查,并做相应的验证试验。2.1.6 审核承包人提出的试验路段申请报告
监理工程师要求承包人必须通过试验路段来验证其沥青混合料的配合比是否符合要求以及混合料质量的稳定性。监理工程师对承包人提出的各项施工工艺和操作计划的详细申请要进行审核。2.1.7 审核承包人的试验路段总结报告 通过试验路段的施工,确定生产配合比,证明承包人的施工组织安排是否合理、机械设备有无缺陷、压实机具的组合及压实工艺是否适当后,承包人在总结报告中必须明确施工配合比、标准的施工方法和工艺,确定施工温度。试验路段总结报告必须在真正具备能够指导施工的目的后,监理工程师才能审核签发开工令。2.2 施工阶段的质量监理
沥青砼面层质量控制程序如图2 所示,施工过 程中的质量监控要点: a)在沥青混合料拌制过程中,重点检查各原材料称量设备的准确性及可靠性,矿料级配的抽样调整以及混合料的出料温度和沥青用量。
b)控制施工接缝,使纵、横两种接缝都保持在最小数量,在接缝处的密实度和表面修饰应该和其他铺筑部分相同。
c)摊铺过程中应注意调整熨平板的高度,为碾压留出足够的预留量,并注意使熨平板加热到混合料的温度以保证摊铺温度。
d)压实作业要严格按确定的方案选择机具,并进行组合,控制好碾压温度、压实的顺序与压实遍数,保证面层的平整度和压实度。
e)施工宜在干燥和较为炎热的天气情况下作业,雨季应注意随时掌握天气预报,雨天过后必须待矿料和基层晾干后才能继续施工。3 SBS 改性沥青砼面层的质量控制
a)现场加工的改性沥青应按规定的技术要求进行生产,抽检宜随用随制备,不符合要求的不得使用;用于生产改性沥青的基质沥青必须满足技术要求。b)对购置的成品改性沥青,在使用前应按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的技术要求进行质量检验,不符合要求的不得使用。
c)生产改性沥青混合料时,应按该类改性剂或改性沥青所要求的工艺条件和生产方法进行。当需要改变生产条件或生产方法时,应通过试验研究确定。d)改性沥青混合料宜随用随拌,若因生产或其他原因需要短时间贮存时,贮存时间不宜超过24h,贮存期间温降不应超过10℃,且不得发生结合料老化、析漏以及粗细集料颗粒离析。当由于贮存而引起影响产品质量的情况时,应予废弃并找出原因,采取纠正措施。
e)现场加工的改性沥青应由监理人员旁站监理,以确保改性剂掺量准确、生产工艺完整;改性沥青应随用随生产,完成当日作业后应认真清洗维护设备,准备次日再用。
f)改性沥青混合料拌合时间比普通沥青混合料多5-10s,一般为35-50s 温度控制。改性沥青混合料施工过程中,温度控制尤为重要。改性沥青混合料拌和温度,一般比普通沥青混合料提高10℃-20℃,但最高不应超过190℃。拌和场要有专人负责检测混合料的出厂温度,并做好记录。
g)改性沥青混合料摊铺
改性沥青表面层一般采用等厚度法施工,运料车到达现场后,应有专人检查混合料温度,降低不得超过20℃,摊铺温度不得低于160℃。施工过程中摊铺机不应停机,摊铺速度宜为1-3m/mm h)改性沥青混合料压实应在摊铺后紧接着进行,在初压和复压过程中,宜采用同类压路机并列成梯队压实,不宜采用首尾相接的纵列方式。
i)在低温条件下进行碾压施工时,应根据混合料的温度和降温速率掌握好碾压时间,应在混合料温度降到120℃前结束碾压作业。
j)可采用涂豆油等隔离剂,以减少轮胎压路机的粘轮,保证轮胎压路机的搓揉作用。参考文献:
小议SMA沥青混合料的施工程序与质量控制 篇12
沥青玛蹄脂碎石混合料 (stonematrixasphalt, 简称SMA) 是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。如何控制SMA路面结构关键工序的施工质量是许多施工单位在施工过程中较难把握的。文章从SMA材料的施工细节上分析其对路面质量的影响及应采取的措施。
2 SMA路面的组成和优点
SMA沥青玛蹄脂混合料是当前国际上公认的一种抗变形能力强、耐久性能较好的沥青面层混合料, 由于粗集料的良好嵌挤, 混合料有非常好的高温抗车辙能力;同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用, 低温变形性能和水稳定性也有较多的改善;添加纤维稳定剂, 使沥青结合料保持高粘度, 其摊铺和压实效果较好;间断级配在表面形成大孔隙, 构造深度大, 抗滑性能好;同时混合料的空隙又很小, 耐老化性能及耐久性都很好。
3 SMA的施工准备
3.1 施工前的准备。
SMA施工前, 除了要按普通沥青混合料操作规程进行常规检查外, 还应重点做好下述工作:3.1.1进场材料检验。尽可能加大抽检密度, 不合格的材料坚决不用。堆料场要进行场地硬化, 避免将堆料场的土混入碎石中。不同规格的料堆间设置隔离墙, 隔离墙高度要高于料堆0.5米以上, 以避免不同规格的碎石混杂在一起。3.1.2如果需要添加木质素纤维必须在室内架空堆放, 严格防潮, 保持干燥;对木质素纤维添加设备进行计量标定, 木质素纤维添加设备应防潮。经常检查矿粉的色泽是否正常, 有无结块和明显的粗颗粒情况。3.1.3改性沥青的运输温度不得低于150℃, 保温贮存温度不得低于140℃, 不得长时间存放, 对现场加工的改性沥青, 必须不问断地搅拌, 以防改性剂离析。
3.2 SMA混合料的拌和。
3.2.1由于SMA为间断级配, 粗集料用量多, 细集料用量少, 矿粉用量多, 因此, 在冷热料仓配置上数量应匹配。3.2.2为保证细集料配料数量准确, 其不能露天堆放, 宜加盖棚布, 保持干燥、清洁。3.2.3适当增加干拌和湿拌的时间, 保证混合料的拌和均匀性。3.2.4 SMA混合料必须在较高的温度下拌和, 用MAC改性沥青的沥青混合料出厂温度宜控制在170~175℃范围内。3.2.5 SMA拌和料不宜长存, 当天拌和的, 必须当天使用完毕。
3.3 SMA混合料的运输与摊铺。
3.3.1 SMA混合料的粘性较大, 在运料车厢及底板要涂刷较多的油水混合物, 在运输过程中并应加盖苫布。3.3.2 SMA混合料的摊铺温度不应低于170℃。3.3.3摊铺应做到缓慢、匀速、连续, 摊铺速度一般不超过1m/min-2m/min, 保证沥青混合料初步摊铺后的平整和初步压实。
4 SMA施工工艺
SMA上面层的碾压工艺。 (1) SMA路面压实是保证路面平整度及压实度的关键。施工基本原则是紧跟、慢压、高频、低幅, 碾压采用双钢轮碾压, 碾压不能过度, 过度碾压后的SMA不能保证路基稳定, 现场施工通过严格控制碾压遍数控制压实度。SMA的初压、复压、终压分别采用振动碾压机和光轮碾压机, 振动碾压机在前面碾压光轮碾压机紧跟在其后连续施工碾压。压实工艺关键是双钢轮压路机紧跟在摊铺机后面一定的距离内碾压, 每次都压到离开压路机约20米才折返, 随着摊铺机的不断向前, 压路机的折返点也不断向前移动。 (2) 混合料的摊铺。摊铺前清扫表面且保持干燥;使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂的情况下, 混合料的摊铺温度宜为160~180℃, 温度低于140℃的混合料禁止使用;SMA混合料的摊铺速度与供料速度平衡, 必须缓慢、均匀、连续不间断地进行, 摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿, 摊铺速度应根据拌机产量、施工机械配套情况以及摊铺厚度、宽度确定, 控制在2~3m/min为宜。 (3) 混合料的碾压。压实质量与压实温度有直接关系, 摊铺后混合料的温度不断变化, 特别是摊铺后的4-15min内温度损失最大, 必须掌握好有效压实时间, 适时碾压;碾压应均衡地进行, 倒退时关闭振动, 方向要渐渐地改变;压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停机休息, 其他机械也不能在未冷却结硬的路面上停留;严格控制碾压遍数。 (4) 横向接缝的处理。采用多台摊铺机同时施工, 纵向接缝处及时碾压, 能够保证高程的统一性。一旦开工, 应尽量不停机, 保持匀速、不间断连续摊铺以减少横向接缝, 尽量做到一天只有一个横向接缝。横向缝一般采用平接缝, 即切割成垂直面的方法。可在路面完工后, 稍停一停, 在其尚未冷却之前, 就切割好。要求缝直且与路线方向垂直, 避免锯进下层。在下一次施工搭机前, 在切割面上涂刷薄层乳化沥青, 摊铺机开始应尽量慢, 保证接茬平顺光滑。 (5) 混合料的质量检查。a.拌和温度:对于改性沥青的原材料和成品的温度、集料烘干加热温度、混合料拌和及出厂温度, 应及时检查, 作好记录, 低于或高于规范规定的, 不得使用。b.矿料级配:应每天取混合料进行至少两次取样, 其与标准配合比的容许差应符合规范要求, 其中掺加木质纤维的质量误差不应超过要求数量的±10%。c.沥青用量:每天在拌合站取样进行抽提及筛分试验不少于一次, 油石比误差不能超过±0.3%。d.抽提进行马歇尔试验:其目的检测混合料试件的密度和空隙率、WMA、VCA、VFA等四大体积指标, 同时检查马歇尔稳定值和流值。e.改性沥青质量抽检必须在现场改性沥青制品中随机抽样, 进行检测, 以保证SMA混合料的质量。f.施工现场检查:包括压实度、厚度、平整度、宽度、面层构造深度和摩擦系数等。
5 SMA路面的质量管理措施
5.1 优质的材料。
SMA对材料的要求较高, 材料的选择、采购、进场的自检及抽检试验必须满足规范要求的频率, 并符合规定的质量技术要求。
5.2 必备的施工及检验设备。
SMA路面铺筑设备等基本与普通沥青砼相同, 最好配备纤维稳定剂机械添加设备。检测设备可采用与普通沥青相同仪器即可。
5.3 最佳的施工工艺。
SMA的施工工艺要求很严, 施工中的每道工艺在施工组织设计中均应进行详细的规定, 并在施工中严格执行。大面积施工前, 必须先铺筑试验路段, 解决合理出料温度、摊铺温度、碾压温度、碾压组合和碾压控制等, 为下一步大面积的施工积累宝贵的经验和数据。
5.4 严格的检测及质量控制。
检测应严格从级配开始, 因为目前各种先进的拌合站原理不一, 所以最终生产配比必须随时监测, 一有异常应立即查找原因, 防止发生大的质量事故。
结束语
SMA路面表面粗糙, 高温稳定性、水稳定性和耐久性好, 可避免早期损坏、减少维修养护费用, 且能延长使用寿命。通过对工程实践, 后的SMA沥青路面平整密实、无泛油、松散、裂纹等病害, 可以广泛推广使用, 但总体上仍将产生很好的经济效益。
摘要:SMA路面是值得大力推广的沥青路面, 良好效果。文中介绍了SMA路面的组成和优点, SMA的施工技术质量控制措施, SMA路面质量管理措施。
关键词:SMA沥青路面,施工工艺, 质量控制, 对策
参考文献
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[2]李建民, 汤文, 陆立波.SMA沥青混合料路用性能分析[J], 交通科技, 2005, (6.)
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